/**
 * 路径总和 2
 *
 * 给你二叉树的根节点 root 和一个整数目标和 targetSum ，找出所有 从根节点到叶子节点 路径总和等于给定目标和的路径。
 * 叶子节点 是指没有子节点的节点。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22
 * 输出：[[5,4,11,2],[5,8,4,5]]
 *
 * 示例 2：
 * 输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
 * 输出：[]
 *
 * 示例 3：
 * 输入：root = [1,2], targetSum = 0
 * 输出：[]
 *
 * 提示：
 * 树中节点总数在范围 [0, 5000] 内
 * -1000 <= Node.val <= 1000
 * -1000 <= targetSum <= 1000
 */

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 1. 写方法 1 的时候我一直在纠结, 我们每次都都递归
 * 出来的时候应该每一次都进行一次回溯呀, 还有我们在进行
 * 结果判断的时候, 要使用到 root.left, root.right
 * 但是 root 可能是为空的呀, 于是我干脆直接就不让为 null
 * 节点进行递归, 然后直接在最下面加上一个验证, 这个时候因为是
 * 没有递归的, 所以我们要加上 root.val 进行判断
 * 时间复杂度 : O(n ^ 2)
 * 空间复杂度 : O(n)
 *
 * 2. 这个方法就没有管那么多了, 我们每次都会遍历到叶子节点才会结束
 * 这个时候, 我们不用每次递归都进行一次回溯, 因为叶子节点的递归都是表面
 * 后面直接就退出来了, 所以只进行一次回溯就可以了
 * 时间复杂度 : O(n ^ 2)
 * 空间复杂度 : O(n)
 */

public class Main {

    //全局变量
    List<List<Integer>> lists;
    List<Integer> list;
    int target;

    public List<List<Integer>> pathSum(TreeNode root, int targetSum) {

        // 初始化
        lists = new ArrayList<>();
        list = new ArrayList<>();

        // 这里方法 1 需要进行一次特判
        if (root == null) {
            return lists;
        }
        target = targetSum;

        // 递归
        dfs(root, 0);
        return lists;
    }

    // ****************************************
    // 1. 方法 1
    public void dfs1(TreeNode root, int sum) {

        list.add(root.val);

        // 递归前判断
        if (root.left != null) {
            dfs(root.left, sum + root.val);
            list.remove(list.size() - 1);
        }

        if (root.right != null)  {
            dfs(root.right, sum + root.val);
            list.remove(list.size() - 1);
        }

        // 最后的验证
        if (root.left == null && root.right == null) {

            // 要加上此节点的 值
            if (sum + root.val == target) {
                lists.add(new ArrayList<>(list));
            }
        }
    }

    // **************************************
    // 2. 方法 2

    public void dfs(TreeNode root, int sum) {

        if (root == null) {
            return;
        }

        list.add(root.val);
        sum += root.val;

        if (root.left == null && root.right == null && sum == target) {
            lists.add(new ArrayList<>(list));
        }


        // 这里虽然是两次递归, 但是我们的最后一个节
        // 点一定是叶子节点, 所以摆设, 只用回溯一次就可以了
        dfs(root.left, sum);

        dfs(root.right, sum);

        list.remove(list.size() - 1);

    }


    public static void main(String[] args) {
        TreeNode node1 = new TreeNode(5);
        TreeNode node2 = new TreeNode(4);
        TreeNode node3 = new TreeNode(8);
        TreeNode node4 = new TreeNode(11);
        TreeNode node5 = new TreeNode(13);
        TreeNode node6 = new TreeNode(4);
        TreeNode node7 = new TreeNode(7);
        TreeNode node8 = new TreeNode(2);
        TreeNode node9 = new TreeNode(5);
        TreeNode node10 = new TreeNode(1);

        node1.left = node2;
        node1.right = node3;
        node2.left = node4;
        node4.left = node7;
        node4.right = node8;
        node3.left = node5;
        node3.right = node6;
        node6.left = node9;
        node6.right = node10;

        Main test = new Main();
        test.pathSum(node1, 22);
    }
}

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode() {}
    TreeNode(int val) { this.val = val; }
    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}